（15分）目前，全世界的镍消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。镍行业发展蕴藏着巨大的潜力。镍化合物中的三氧化二镍是一种重要的电子元件材料和二次电池材料。工业上可利用含镍合金废料（除镍外，还含有Fe、Cu、Ca、Mg、C等杂质）制取草酸镍，然后高温煅烧草酸镍来制取三氧化二镍。
已知：①草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水，且溶解度：NiC2O4> NiC2O4·H2O> NiC2O4·2H2O
②常温下，Ksp[(Fe(OH))3]=4.0×10-38,lg5=0.7
根据下列工艺流程图回答问题：
（1）加6%的H2O2时，温度不能太高，其目的是 。若H2O2在一开始酸溶时便与盐酸一起加入，会造成酸溶过滤后的滤液中增加一种金属离子，用离子方程式表示这一情况 。
（2）流程中有一步是调pH，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，常温下当溶液中c (Fe3+)=0.5×10-5mol/L时，溶液的pH= 。
（3）流程中加入NH4F的目的是 。
（4）将最后所得的草酸镍晶体在空气中强热到400℃，可生成三氧化二镍和无毒气体，写出该反应的化学方程式 。
（5）工业上还可用电解法制取三氧化二镍，用NaOH溶液调节NiCl2溶液的pH至7.5，再加入适量Na2SO4进行电解，电解产生的Cl2其80%的可将二价镍氧化为三价镍。写出Cl2氧化Ni(OH)2生成三氧化二镍的离子方程式 ；将amol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过电子的物质的量是 。
（6）近年来镍氢电池发展很快，它可由NiO(OH)跟LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合价均可看作是零)组成：6NiO(OH)+LaNi5H6
LaNi5+6Ni(OH)2。该电池放电时，负极反应是 。
（15分）（1）减少过氧化氢的分解（1分） Cu+ H2O2+2H+= Cu2++ 2H2O（2分）
（2）3.3（2分）
（3）除去Ca2+、Mg2+（2分）
（4）4(NiC2O4·2H2O)+3O2 
2Ni2O3+8CO2+8H2O（2分）
（5）Cl2+2Ni(OH)2+2OH-=Ni2O3 +2Cl-+3H2O（2分） 1.25a mol（2分）
（6）LaNi5H6+6OH--6e-=LaNi5+6 H2O（2分）
解析试题分析：（1）过氧化氢受热易分解，所以温度不能过高的原因是减少过氧化氢的分解；Fe、Ca、Mg均与盐酸直接反应，过氧化氢的加入造成酸溶过滤后的滤液中增加一种金属离子，则该金属离子只能是铜离子，所以反应的离子方程式为Cu+ H2O2+2H+= Cu2++ 2H2O；
（2）Ksp[(Fe(OH))3]=4.0×10-38=c(Fe3+)c(OH-)3，c(OH-)3=8×10-33mol/L，c(OH-)=2×10-11mol/L，所以c(H+)=5×10-4，lg5=0.7，所以pH=3.3；
（3）加入NH4F后的操作是过滤，说明该过程有沉淀产生，所以加入NH4F的目的是除去Ca2+、Mg2+；
（4）根据题目可知无毒气体是二氧化碳，
所以化学方程式为4(NiC2O4·2H2O)+3O2 2Ni2O3+8CO2+8H2O；
（5）根据氧化还原反应理论，Cl2氧化Ni(OH)2生成三氧化二镍，自身被还原为氯离子，化学方程式为Cl2+2Ni(OH)2+2OH-=Ni2O3 +2Cl-+3H2O；amol二价镍全部转化为三价镍时，需要氯气0.5amol，氯气的利用率是80%，则电解过程中的氯气是0.5amol/0.8，每生成1mol氯气转移2mol电子，所以外电路中通过电子的物质的量是0.5amol/0.8×2=1.25amol；
（6）NiO(OH)中Ni的化合价是+3价，Ni(OH)2中Ni是+2价，化合价降低，发生还原反应，所以放电时负极应发生氧化反应，LaNi5H6为负极反应物质，LaNi5H6中各元素化合价均可看作是零，所以化合价升高的只能是H元素，电极反应式为LaNi5H6+6OH--6e-=LaNi5+6 H2O。
考点：考查溶度积的计算，流程的分析，化学方程式的判断与书写，氧化还原反应的计算，电化学理论的应用
名校课堂系列答案科目：高中化学 来源： 题型：填空题
（1）①pH= a的CH3COOH溶液稀释100倍后所得溶液pH a +2（填“＞”或“＜”）
②0.01mol/LCH3COOH溶液的pH 2（填“＞”或“＜”）；
③0.1mol/LCH3COONa溶液的pH 7（填“＞”或“＜”）；
（2）某固体是由Na2CO3、NaOH、MgCl2、AlCl3、BaCl2、Fe2(SO4)3和(NH4)2SO4中的两种混合而成。取该固体溶于水得到无色澄清溶液，向该溶液中加入稀硫酸，有白色沉淀生成，继续加入稀硫酸，沉淀又完全消失，且整个过程中无气体产生。则 原固体中含有物质有 和 。（写化学式）
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：填空题
甲、乙两同学拟用实验确定某酸HA是弱电解质。他们的方案分别是：
甲：①称取一定质量的HA配制0.1 mol/L的溶液100 mL；
②用pH试纸测出该溶液的pH，即可证明HA是弱电解质。
乙：①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸，分别配制pH＝1的两种酸溶液各100 mL；
②分别取这两种溶液各10 mL，加水稀释为100 mL；
③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管，同时加入纯度相同的锌粒，观察现象，即可证明HA是弱电解质。
（1）在两个方案的第①步中，都要用到的定量仪器是 。
（2）甲方案中，说明HA是弱电质的理由是测得溶液的pH 1（选填“＞”、“＜”或“＝”）。简要说明pH试纸的使用方法： 。
（3）乙方案中，说明HA是弱电解质的现象是
。
（4）请你再提出一个合理而比较容易进行的方案（药品可任取），并作简明扼要表述： 。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：填空题
某硫酸工厂的酸性废水中砷（As）元素含量极高，为控制砷的排放，采用化学沉降法处理含砷废水，工艺流程如下：
相关数据如下表，请回答以下问题：
表1．几种盐的Ksp
| 难溶物 | Ksp |
| Ca3(AsO4)2 | 6.8×10－19 |
| CaSO4 | 9.1×10－6 |
| FeAsO4 | 5.7×10－21 |
| 污染物 | H2SO4 | As |
| 废水浓度 | 29.4g/L | 1.6g·L－1 |
| 排放标准 | pH 6～9 | 0.5mg·L－1 |
HAsO42－+OH－，该步水解的平衡常数（25℃）为： （保留两位有效数字）。查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：问答题
(15分)氮元素的化合物在工农业以及国防科技中用途广泛，但也会对环境造成污染，如地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。请回答下列问题：
(1)某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO3溶液反应探究脱氨原理。
①用适量0.1mol
L-1H2SO4洗涤Fe粉，主要反应的化学方程式为 ，之后用蒸馏水洗涤铁粉至中性；
②将KNO3溶液的pH调至2.5；
③向②调节pH后的KNO3溶液中持续通入一段时间N2，目的是 。
④用足量Fe粉还原③处理后的KNO3溶液。充分反应后，取少量反应液，加入足量NaOH溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，请根据以上信息写出Fe粉和KNO3溶液反应的离子方程式__。
(2)神舟载人飞船的火箭推进器中常用肼(N2H4)作燃料。NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)常温下向含0.01 mol HCl的溶液中缓缓通入224 mLNH3（标准状况，溶液体积变化忽略不计)。
①在通入NH3的过程中，溶液的导电能力 _________ (填“增强”、“减弱”或“基本不变”),理由是 ；水的电离程度 (填“增大”、“减小”或“基本不变”)。
②向HCl和NH3完全反应后的溶液中继续通入NH3，所得溶液中的离子浓度大小关系可能正确的是 (填字母编号)。
a．c(H+)＞c(C1-)＞c(OH-)＞c(NH4+) b．c(NH4+)＞c(C1-)＞c(H+)＞c(OH-)
c．c(NH4+)＞c(H+)＞c(C1-)＞c(OH-) d．c(C1)＝c(NH4+)＞c(H+)＝c(OH-)
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：问答题
硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用。
（1）已知25℃时：
SO2（g）＋2CO（g）＝2CO2（g）＋1/xSx（s） △H＝akJ/mol
2COS（g）＋SO2（g）＝2CO2（g）＋3/xSx（s） △H＝bkJ/mol。
则COS（g）生成CO（g）与Sx（s）反应的热化学方程式是 。
（2）雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料。已知As2S3和HNO3有如下反应：
As2S3+10H++ 10NO3?=2H3AsO4+3S+10NO2↑+ 2H2O，当生成H3AsO4的物质的量
为0.6 mol反应中转移电子的数目为 ，
（3）向等物质的量浓度Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸至过量。其中H2S、HS?、S2?的分布分数（平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数）与滴加盐酸体积的关系如下图所示（忽略滴加过程H2S气体的逸出）。
①B表示 。
②滴加过程中，溶液中微粒浓度大小关系正确的是 (填字母)。
a．c(Na+)= c(H2S)+c(HS?)+2c(S2?)
b．2c(Na+)=c(H2S)+c(HS?)+c(S2?)
c．c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS?)+c(S2?)]
③NaHS溶液呈碱性，当滴加盐酸至M点时，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 
（4）工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下图所示：
① 写出反应器中发生反应的化学方程式是 。
② 电渗析装置如右图所示，写出阳极的电极反应式 。该装置中发生的总反应的化学
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：计算题
有pH为13的Ba(OH)2、NaOH的混合溶液100 mL，从中取出25 mL用0.025 mol/L H2SO4滴定，当滴至沉淀不再增加时，所消耗的酸的体积是滴定至终点所耗酸体积的一半。求：原混合溶液中Ba(OH)2的物质的量浓度
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：实验题
高氯酸铵样品中 NH4ClO4的含量可用蒸馏法进行测定，蒸馏装置如图所示(加热和仪器固定装置已略去)，实验步骤如下：
步骤 1：按如图所示组装仪器，检查装置气密性。
步骤 2：准确称取样品a g (约 0.5 g)于蒸馏烧瓶中，加入约 150 mL 水溶解。
步骤 3：准确量取 40.00 mL 约 0.1 mol·L－1 H2SO4溶液于锥形瓶中。
步骤 4：经滴液漏斗向蒸馏烧瓶中加入 20 mL 3 mol·L－1NaOH 溶液。
步骤 5：加热蒸馏至蒸馏烧瓶中剩余约 100 mL 溶液。
步骤 6：用新煮沸过的水冲洗冷凝装置 2～3 次，洗涤液并入锥形瓶中。
步骤 7：向锥形瓶中加入酸碱指示剂，用 c mol·L－1NaOH 标准溶液滴定至终点，消耗 NaOH 标准溶液 V1 mL。
步骤 8：将实验步骤 1～7 重复 2 次。
①步骤 3中，准确量取 40.00 mL H2SO4溶液的玻璃仪器是 。
②步骤 1～7 中，确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验步骤是 (填步骤序号)。
③为获得样品中 NH4ClO4的含量，还需补充的实验是 。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：实验题
类比是一种重要的科学研究方法。某化学实验小组类比AgOH能溶于氨水的性质，猜测Cu(OH)2也具有同样的性质，并对此进行实验探究：
（1）写出AgOH与氨水反应的离子方程式_____________________________________。
（2）甲组同学进行如下操作：向干燥洁净的试管中加入CuSO4溶液，再向其中逐滴加入氨水，观察到蓝色沉淀生成；继续滴加，观察现象，由此得出Cu(OH)2可溶于氨水的结论。
①写出生成蓝色沉淀的离子方程式：_______________________________________________
②写出向沉淀中滴加氨水的实验现象：______________________________________________
（3）乙组同学向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液，制得Cu(OH)2悬浊液A，向其中加入足量氨水，始终未观察到（2）中的现象。甲乙两组同学在对他们的实验及现象进行比对后，决定对Cu(OH)2与氨水反应的机理进行探究：
①该实验小组的同学取一定量上述制得的Cu(OH)2悬浊液A，向其中加入足量饱和NH4Cl溶液，结果观察到（2）中现象。据此，有同学认为由于饱和NH4Cl溶液的加入引入了Cl—，致使Cu(OH)2与氨水的反应得以发生，而指导老师表示这一观点是不成立的。为了排除Cl—的干扰，该组同学又做了如下实验：取一定量上述制得的Cu(OH)2悬浊液A，向其中加入饱和___________溶液（填化学式），结果同样观察到（2）中的现象，据此可知该反应的发生与Cl—无关。
②因此，同学们又提出：Cu(OH)2与氨水的反应的发生需要NH4+的参与，于是同学们进一步探究：向干燥洁净的试管中加入CuSO4溶液，再向其中逐滴加入氨水，观察到蓝色沉淀生成。通过离心的方法得到Cu(OH)2沉淀。将沉淀洗涤后，置于干燥洁净的试管中，向试管中滴加足量饱和氨水，为观察到（2）中现象，再向试管中滴加足量饱和NH4Cl溶液，观察到（2）中现象。
（i）检验是否沉淀洗涤干净的操作是___________________________________________
（ii）据此，可以得出结论：在Cu(OH)2与氨水的反应中，NH4+起着至关重要的作用，且________________对反应的发生有影响。
（4）试从溶解平衡角度解释上述反应发生过程中NH4+的作用：___________________________。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com